自动检测和过程控制重点考题_百度资料

自动化仪表与过程控制试题（含答案）自动化仪表与过程控制试题题号一二三四五总分得分得分评卷人一、填空题(每空1分，共20分)1、测量温度的方法虽然很多，但从感受温度的途径来分，可以分为两大类:一类是( )的，即通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度;另一类是( )的，即通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度。

2、电动温度变送器，核心都是一个直流低电平电压—电流变换器，大体上都可分为( )、( )及( )三部分。

3、调节器的输出电路是一个电压—电流转换器，还承担( )的任务。

4、在数字控制系统中，当需要限制输出量的变化速率，以及需要实现自动/手动无扰切换等场合，使用增量算式有许多便利之处，所以有些控制系统中不直接计算y，而先算出( )。

n5、SLPC单回路控制器是按( )或( )的定周期节拍工作的。

6、DCS系统常采用多主站的令牌传送方式，在系统内，各( )和( )的地位都是相同的，没有固定的主站与从站划分。

7、集散控制系统的操作站主要有三大功能，即以系统生成、维护为主的( )功能，以监视、运行、记录为主的( )功能，以及与现场控制站和上位计算机交换信息的( )功能。

8、从结构来说，执行器一般由( )和( )两部分组成。

9、目前，用来测定对象动态特性的实验方法主要有( )、( )和( )三种。

10、为了克服用白色噪声作为输入，估算脉冲响应函数需要较长时间，可以采用( )信号作为输入探测信号。

得分评卷人二、判断题(每题1分，共10分)1、比例度P是一个无因次量，它表示在只有比例作用的情况下，能使输出量作满量程变化的输入量相对变化的百分数。

( )2、DDZ-?型调节器的运算电路是PD与PID两个运算电路串联组成的。

( )3、在混合过程PID算法的混合过程中要求的是瞬时流量的正负偏差积分为零( ) 4、SLPC型单回路控制器的指令共有46种。

( ) 5、一个功能块参数可分为三类:输入参数，输出参数及外含参数。

过程控制期末考试题一、选择题（共40题，每题2分，共80分）请在每题后的括号内选择正确答案，并将其序号写在答题纸上。

1. 过程控制的目标是（）。

A. 使过程控制系统更稳定B. 提高生产效率C. 提高产品质量D. 所有选项都正确2. 下列哪项不是过程控制的主要步骤（）。

A. 建立数学模型B. 采集过程数据C. 制定控制策略D. 评估控制效果3. 过程控制中的反馈控制是指（）。

A. 控制器根据误差信号对过程进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器通过传感器采集过程数据进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节4. 在过程控制中，传感器的作用是（）。

A. 实时监测过程变量B. 收集过程数据C. 发送控制信号D. 都是5. PID控制器中的D表示（）。

A. 比例项B. 积分项C. 微分项D. 都不是6. 过程控制中的SOPC代表（）。

A. Stock-Other-Production-ControlB. Structure-Operate-Produce-ControlC. Structured-Operated-Process-ControlD. Structure-Operate-Produce-Calculate7. 过程控制中，哪种控制策略常用于对连续变量进行控制（）。

A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以8. 在过程控制中，哪种控制策略常用于对离散变量进行控制（）。

A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以9. 控制系统稳定性是指系统（）。

A. 对外界干扰的抵抗能力B. 对控制命令的响应速度C. 对过程参数的适应能力D. 传感器的精度和灵敏度10. 过程控制中的开环控制指的是（）。

A. 控制器不考虑过程输出信号而进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器根据误差信号对过程进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节（以下题目略）二、简答题（共5题，每题10分，共50分）请简述下列问题的答案，并将其写在答题纸上。

一、填空题1.被控过程的数学模型，是指过程在各个输入量作用下，其相应输出量变化函数关系的数学表达式。

2.过程的数学模型有两种，非参数模型和参数模型。

3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是、、、、和等这样的一些过程变量的系统。

4.表示过程控制系统控制关系的方框图，两个框之间的带箭头连线表示，但是不表示。

5.一种测量体与被测介质接触，测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量，再用仪表加以显示，通常把前一种过程叫做，所用的仪表称为，后面的计量显示仪表称为。

6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时，只要接入第三种导体的两个接点温度相同，回路中总电动势值。

7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成的仪表。

8.正作用执行机构是指。

反作用执行结构是指。

9.流通能力定义为。

10.执行器的流量特性是指与的关系。

11.接触式测温时，应保证测温仪表与被测介质，要求仪表与介质成状态，至少是，切勿与介质成安装。

12.干扰通道存在纯时间滞后，理论上（影响/不影响）控制质量。

13.扰动通道离被控参数越近，则对被控过程影响。

14.正作用调节器的测量值增加时，调节器的输出亦，其静态放大倍数取。

反作用调节器的测量值增加时，调节器的输出，其静态放大倍数取。

15.气开式调节阀，其静态放大倍数取，气关式调节阀，其静态放大倍数取。

16.常见复杂控制系统有、、、和等。

17.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个，形成了两个。

18.一般认为纯滞后时间τ与过程时间常数T之比大于0.3，则称该过程为。

19.凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为。

20．分程控制系统从控制的平滑性来考虑，调节阀应尽量选用调节阀，可采用法来控制调节阀开度。

21．选择性控制系统的特点是采用了。

它可以接在两个和多个调节器的输出端，对进行选择，也可以接在几个变送器的输出端，对进行选择。

22．常见DDZ-III型温度变送器有温度变送器、温度变送器、温度变送器。

过程控制系统与仪表复习题一、判断题：1. 过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。

（√）2. 扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

（×）答案：扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

3. 由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。

（×）答案：由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。

4. 过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。

（√）5. 由控制阀操纵，能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变量。

（√）6. 按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。

（√）7. 在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。

（×）答案：在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

8. 在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的动态。

（×）答案：在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的静态，静态是一种相对静止状态。

9. 对一个系统总是希望能够做到余差小，最大偏差小，调节时间短，回复快。

（√）10. 时间常数越小，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。

（×）答案：时间常数越大，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。

11. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。

（√）12. 对干扰通道时间常数越小越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易。

（×）答案：时间常数越大越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易。

13. 放大倍数K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。

（√）14. 对于控制通道来说希望τ越大越好，而对扰动通道来说希望τ适度小点好。

1根本知识引论1、测量围、测量上、下限及量程测量围：仪器按照规定的精度进展测量的被测变量的围测量下限：测量围的最小值测量上限：测量围的最大值量程：量程=测量上限值-测量下限值灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值到达稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比灵敏度YU ∆=∆误差绝对误差：∆maxδ绝对误差 =示值－约定真值相对误差：δ相对误差〔%〕= 绝对误差/约定真值引用误差：maxδ引用误差〔%〕= 绝对误差/量程最大引用误差：最大引用误差〔%〕 = 最大绝对误差/量程允许误差：最大引用误差≤允许误差准确度仪表的准确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。

准确度划分为假设干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小，精度越高可靠度：衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用，两者关系如何？检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件，它将检测得到的数据进展运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。

关系：二者严密相关，相辅相成，是控制系统的重要根底1.2 典型检测仪表控制系统的构造是怎样的，各单元主要起什么作用？被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调节单元—作用：被控对象：是控制系统的核心检测单元：是控制系统实现控制调节作用的及根底，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现*些参数的间接测量。

变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。

变：将各种参数转变成相应的统一标准信号；送：以供显示或下一步调整控制用。

显示单元：将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来，供操作人员及时了解控制系统的变化情况。

分为模拟式，数字式，图形式。

调节单元：将来自变送器的测量信号与给定信号相比拟，并对由此产生的偏差进展比例积分微分处理后，输出调节信号控制执行器的动作，以实现对不同被测或被控参数的自动调节。

控制系统，被控变量和操作变量的选择原则是什么？选取被控参数的一般原则为：选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的，可直接测量的工艺参数为被控参数；当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数；被控参数必须具有足够大的灵敏度。

控制参数的选择原则：扰动作用由扰动通道对过程的被控参数产生影响，力图使被控参数偏离给定值；控制作用由控制通道对过程的被控参数起主导影响，抵消扰动影响，以使被控参数尽力维持在给定值；正确选择控制参数就是正确选择控制通道的问题。

一般希望控制通道克服扰动的能力要强，动态响应要比扰动通道快。

2.用反应曲线法、衰减曲线法、临界比例度法整定调节器参数的要点是什么？整定是指决定控制器的比例带5(或KP)、积分时间TI、微分时间TD和采样周期Ts的具体数值。

整定的实质是通过改变控制器的参数，使其特性和过程特性相匹配，以改善系统的动态和静态指标，取得最佳的控制效果。

整定控制器参数的方法可分为两大类，即理论计算整定法和工程整定法。

理论计算整定法有频率特性法、根轨迹法等。

工程整定法有现场试凑法、临界比例度法、衰减曲线法和响应曲线法等。

工程整定不需要事先知道过程的数学模型，直接在过程控制系统中进行现场整定，特点是方法简单实用；计算简便；易于工程应用。

现场试凑法:按照先比例，再积分，最后微分的顺序；比例度由大到小整定；积分时间由大到小整定；微分时间由小到大整定。

临界比例度法：在闭环控制系统里，将控制器置于纯比例作用下(TI=-,TD=O),从大到小逐渐改变控制器的比例度，得到等幅振荡的过渡过程。

此时的比例度称为临界比例度5k,相邻两个波峰间的时间间隔，称为临界振荡周期Tk。

据此确定控制器其它参数。

根据5k 和Tk值，采用经验公式，计算出调节器各个参数，即5、TI、TD的值。

按“先P后I最后D”的操作程序将控制器整定参数调到计算值上。

=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限：测量范围的最小值测量上限：测量范围的最大值量程:量程=测量上限值—测量下限值1.２．３灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1。

2.4误差绝对误差：∆max δ绝对误差 = 示值-约定真值相对误差:δ相对误差(％)= 绝对误差/约定真值引用误差:max δ引用误差（％)= 绝对误差/量程最大引用误差:最大引用误差（％) = 最大绝对误差/量程允许误差:最大引用误差≤允许误差1.2。

5精确度仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。

精确度划分为若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小,精度越高1。

2。

8可靠度：衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.１检测及仪表在控制系统中起什么作用,两者关系如何?检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件,它将检测得到的数据进行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。

关系:二者紧密相关，相辅相成,是控制系统的重要基础１。

2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用?被控——检测单元—-变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元-—调节单元—作用:被控对象：是控制系统的核心检测单元:是控制系统实现控制调节作用的及基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。

变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。

变：将各种参数转变成相应的统一标准信号;送:以供显示或下一步调整控制用。

显示单元：将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来,供操作人员及时了解控制系统的变化情况。

《⾃动化仪表与过程控制》练习题及参考答案1、过程控制系统⼀般由控制器、执⾏器、被控过程和测量变送等环节组成。

2、仪表的精度等级⼜称准确度级，通常⽤引⽤误差作为判断仪表精度等级的尺度。

3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减⽐n 、超调量σ和过渡过程时间t s ；静态质量指标有稳态误差 e ss 。

4、真值是指被测变量本⾝所具有的真实值，在计算误差时，⼀般⽤约定真值或相对真值来代替。

5、根据使⽤的能源不同，调节阀可分为⽓动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三⼤类。

6、过程数学模型的求取⽅法⼀般有机理建模、试验建模和混合建模。

7、积分作⽤的优点是可消除稳态误差( 余差)，但引⼊积分作⽤会使系统稳定性下降。

单闭环⽐值控制、双闭环⽐值控制和8、在⼯业⽣产中常见的⽐值控制系统可分为变⽐值控制三种。

9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进⾏补偿。

10、随着控制通道的增益K0 的增加，控制作⽤增强，克服⼲扰的能⼒最⼤，系统的余差减⼩，最⼤偏差减⼩。

11、从理论上讲，⼲扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。

12、建⽴过程对象模型的⽅法有机理建模和系统辨识与参数估计。

13、控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。

14、控制阀的选择包括结构材质的选择、⼝径的选择、流量特性的选择和正反作⽤的选择。

15、防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。

16、如果对象扰动通道增益K f 增加，扰动作⽤增强，系统的余差增⼤，最⼤偏差增⼤。

17、在离⼼泵的控制⽅案中，机械效率最差的是通过旁路控制。

⼆、名词解释题答：衰减⽐n定义为：n B1 B2衰减⽐是衡量系统过渡过程稳定性的⼀个动态指标。

为保证系统⾜够的稳定程度，⼀般取衰减⽐为4:1～10:1。

2、⾃衡过程答：当扰动发⽣后，⽆须外加任何控制作⽤，过程能够⾃发地趋于新的平衡状态的性质称为⾃衡性。

1、过程控制是根据工业生产过程的特点，采用测量仪表执行机构计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程系统，实现工业生产过程自动化。

2、过程控制有多种方案，包括单回路控制系统前馈控制系统3、控制系统按照结构特点可分为反馈控制系统前馈控制系统复合控制系统。

按给定值信号特点分为定值控制系统、随动控制系统。

4、防爆技术的种类包括隔爆型本安型正压型油浸型充砂型等5、过程控制中压力检测方法有应变片式，压阻式，弹性式，液柱式。

6、半导体热敏电阻包括正温度系数PTC 负温度系数NTC 临界温度电阻CTR。

7、节流流量计基于节流变压降原理，由节流件、导压管及差压检测仪表组成。

8：物位测量方法静压式浮力式电气式超声波式。

9：过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。

10调节阀由阀芯阀体组成《11调节阀的流量特性有直线流量特性、对数（等百分比）流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性四种。

12：DCS的设计思想是控制分散、管理集中。

13：在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。

14、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进行补偿。

15、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。

16、仪表的精度等级又称准确等级，通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。

17、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间ts。

静态质量指标有稳态误差ess。

18、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。

19、绝对误差是指仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差20、引用误差是绝对误差与仪表量程的百分比。

21、^22、调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀、和液动调节阀三大类23、积分作用的优点是可消除稳态误差（余差），但引入积分作用会使系统稳定性下降。

1.在化工生产过程中，常用的工程量检测量有哪些？2.检测仪表的组成有哪些？3.检测误差有哪些？4.在阶跃响应作用下的过渡过程曲线，能基本满足控制要求的是什么形式？5.某仪表，其最大引用误差等于或大于0.5%，应归于什么级精度等级中？6.用弹簧管压力表进行氨气压力检测时，严禁采用铜质材料弹簧管压力表，为什么?7.弹簧管压力表因工作介质是密闭在弹簧管内，并不受大气压力的作用，所以仪表值是绝对压力，对不对？8.变送器接收的是什么信号？转换成什么信号?9.红外线气体分析器一般有哪些组成？10.在使用热导法进行气体成份分析时要具备条件是什么11.说明气相谱仪的工作过程和主要特性。

12.微动质量流量计的特点。

13.转子流量计出厂时，流量计刻度一般是用什么标定的？14.对于差压式蒸汽流量计和带负向迁移的差压式液位计来说，三阀组的起动顺序、停运顺序如何？15.用节流装置测量时对节流装置前后的直管道有没有什么特殊的要求?16.在相同的温度变化范围内，S热电偶的热电势比K热电偶的热电势大，对否？17.补偿导线的应用特点是什么？18.在热电阻测量中，通常采用什么方法避免测量误差，请说明原因。

19.差压变送器测量液位时，为什么要进行零点迁移，如何实现迁移，其实质是什么？20.说明椭圆齿轮流量计的特点。

21.非接触式液位测量仪表有哪些特点？22.数字显示仪表用于工程量测量显示时，其结构组成环节中一定有什么部分？23.执行装置的选择至少要从哪些方面来考虑？24.气动薄膜调节阀接受的是什么信号？25.一台DDZ-Ⅲ型调节器在“自动”时无输出，“软手操”时有输出，这时故障可能在哪里？26.气动执行器的气开气关是什么含义？27.一台气动薄膜调节阀，若阀杆在全行程的50%位置，则流过阀的流量是否也在最大流量的50%？并说明理由。

28.在用色谱分析气体各组分含量时，假设有A和B两种组分，A组分的分配系数大于B组分的分配系数，试描述气体通过色谱柱的过程，画出组分在色谱柱中的分离过程示意图。